211service.com
Software Mines Science Papers om nieuwe ontdekkingen te doen
Software die tienduizenden onderzoekspapers leest en vervolgens nieuwe ontdekkingen voorspelt over de werking van een eiwit dat de sleutel is tot kanker, zou een snellere benadering voor het ontwikkelen van nieuwe medicijnen kunnen inluiden.
De software, ontwikkeld in een samenwerking tussen IBM en Baylor College of Medicine, werd losgelaten op meer dan 60.000 onderzoekspapers die zich richtten op p53, een eiwit dat betrokken is bij celgroei en dat betrokken is bij de meeste vormen van kanker. Door zinnen in de documenten te ontleden, kon de software inzicht verwerven in wat bekend is over enzymen, kinasen genaamd, die op p53 inwerken en het gedrag ervan reguleren; deze enzymen zijn veelvoorkomende doelen voor kankerbehandelingen. Vervolgens genereerde het een lijst van andere eiwitten die in de literatuur worden genoemd en die waarschijnlijk onontdekte kinasen waren, gebaseerd op wat het wist over de al geïdentificeerde eiwitten. De meeste van de tot nu toe geteste voorspellingen zijn correct gebleken.
We hebben er 10 getest, Olivier Lichtarge van Baylor zei dinsdag. Zeven lijken echte kinasen te zijn. Hij presenteerde de voorlopige resultaten van zijn samenwerking met IBM op a bijeenkomst over het onderwerp Cognitive Computing gehouden in het onderzoekslab van IBM in Almaden.
Lichtarge beschreef ook een eerdere test van de software waarin het toegang kreeg tot onderzoeksliteratuur die vóór 2003 was gepubliceerd om te zien of het p53-kinasen kon voorspellen die sindsdien zijn ontdekt. De software vond zeven van de negen kinasen die na 2003 werden ontdekt.
P53-biologie staat centraal bij alle soorten ziekten, zegt Lichtarge, en daarom leek het de perfecte manier om aan te tonen dat door software gegenereerde ontdekkingen het onderzoek dat tot nieuwe behandelingen leidt, zouden kunnen versnellen. Hij gelooft dat de resultaten tot nu toe aantonen dat dit waar is, hoewel de kinase-jachtexperimenten nog moeten worden beoordeeld en gepubliceerd in een wetenschappelijk tijdschrift, en er zijn nog meer laboratoriumtests gepland om de bevindingen tot nu toe te bevestigen. Kinasen worden meestal ontdekt met een snelheid van één per jaar, zegt Lichtarge. De snelheid van ontdekking kan enorm worden versneld.
Lichtarge zei dat hoewel de software is geconfigureerd om alleen naar kinasen te zoeken, het ook in staat lijkt om voorheen niet-geïdentificeerde fosfatasen te identificeren, dit zijn enzymen die de werking van kinasen omkeren. Het kan ook andere soorten eiwitten identificeren die een interactie kunnen aangaan met p53.
De samenwerking met Baylor is bedoeld om een manier te testen om een reeks tools uit te breiden die IBM-onderzoekers al aanbieden aan farmaceutische bedrijven. Onder de vlag van versnelde ontdekking worden tekstanalysetools gebruikt om publicaties, patenten en moleculaire databases te ontginnen. Een bedrijf dat op zoek is naar een nieuw malariamedicijn, kan bijvoorbeeld de tools van IBM gebruiken om moleculen te vinden met kenmerken die vergelijkbaar zijn met bestaande behandelingen. Omdat software breder kan zoeken, kan het moleculen opduiken in over het hoofd geziene publicaties of patenten die geen mens anders zou vinden.
We begonnen met Baylor samen te werken om die mogelijkheden aan te passen en uit te breiden om te laten zien dat dit proces kan worden gebruikt om nieuwe dingen over p53-biologie te ontdekken, zegt Ying Chen , een onderzoeker bij IBM Research Almaden.
Het kost doorgaans tussen de $ 500 miljoen en $ 1 miljard dollar om een nieuw medicijn te ontwikkelen, en 90 procent van de kandidaten die aan de reis beginnen, komt niet op de markt, zegt Chen. De kosten van mislukte medicijnen worden genoemd als een reden waarom sommige medicijnen zulke hoge prijzen hebben (zie A Tale of Two Drugs).
Lawrence Hunter , directeur van het Center for Computational Pharmacology aan de University of Colorado Denver, zegt dat zorgvuldige empirische bevestiging nodig is voor beweringen dat de software nieuwe ontdekkingen heeft gedaan. Maar hij zegt dat vooruitgang op dit gebied belangrijk is en dat dergelijke instrumenten hard nodig zijn.
De hoeveelheid onderzoeksliteratuur, zowel oude als nieuwe, is nu zo groot dat zelfs specialisten niet kunnen hopen alles te lezen wat hen zou kunnen helpen, zegt Hunter. Vorig jaar werden meer dan een miljoen nieuwe artikelen toegevoegd aan de U.S. National Library of Medicine's Medline database van biomedische onderzoekspapers, die nu 23 miljoen items bevat. Software kan enorme hoeveelheden informatie doorspitten en essentiële aanwijzingen vinden op onverwachte plaatsen. Cruciale stukjes informatie zijn soms op zichzelf staande feiten die slechts een ondergeschikt punt in een artikel zijn, maar erg belangrijk zouden zijn als je het kunt vinden, zegt hij.
Lichtarge gelooft dat software zoals die van hem de manier kan veranderen waarop wetenschappers nieuwe onderzoeksresultaten uitvoeren en beoordelen. Wetenschappers zijn momenteel gedeeltelijk afhankelijk van de reputatie van de betrokken mensen, instellingen en tijdschriften, en het aantal keren dat een paper door anderen wordt geciteerd.
Software die betekenis ontleent aan alle informatie die in een veld wordt gepubliceerd, zou een betere manier kunnen zijn, zegt Lichtarge. Je zou rechtstreeks in de [software] kunnen publiceren en zien hoe storend het is, zegt hij.
Hunter denkt dat wetenschappers dergelijke tools zelfs in een eerder stadium zouden kunnen gebruiken, als software met bewijs voor en tegen nieuwe hypothesen komt. Ik denk dat het de wetenschap echt zou helpen sneller te gaan. We verspillen vaak veel tijd in het lab omdat we niet alles in de literatuur wisten, zegt hij.